Simcenter FLOEFD Electronics

Simcenter FLOEFD Electronicsは、電子機器向けの解析機能を提供しているオプションモジュールとなります。Simcenter FLOEFDの開発会社は、電子機器の冷却分野のシミューレションで実績のあるSimcenter Flothermと同じMentor Graphics社です。Simcenter FLOEFD Electronicsでは、Simcenter Flothermと同じ電子機器向けに特化した解析機能を利用できます。

Simcenter FLOEFD Electronicsでは、実装部品、プリント基板(PCB)、システムの3つのレベルに応じた解析機能を提供しています。IC(半導体)パッケージやPCB向けのユニークなモデリング手法や、ファンやヒートパイプなどのコンパクトモデルなどにより低コストな解析を行うことができます。また、電磁界解析や構造解析にも対応しており、基板等の電流密度から温度分布算出し、さらに熱応力を評価するといったマルチフィジクスシミュレーションを一つのソフトウェアで行うことができます。

Simcenter FLOEFD Electronicsをご利用いただくことで、電子機器製品の設計プロセスの効率化を図ることができます。

3つのレベルに応じた解析機能の提供

Simcenter FLOEFD Electronicsでは、下図に示すような実装部品、プリント基板、システムの3つ製品レベルに応じた解析機能を提供しています。

実装部品向けでは、ファンやヒートパイプなどのコンパクトモデルや、テンプレートベースでICパッケージのモデリングが可能なPackage Creatorなどを提供しています。プリント基板(PCB)向けでは、EDAデータの読込とCADモデルに変換するFloEDA Bridgeや、プリント基板のメッシュモデルを作成するSmart PCBなどを提供しています。システム向けでは、1D CAEや回路シミュレータなどと連携するための縮退モデル(ROM)を提供しています。

Simcenter FLOEFD Electronicsをご利用いただくことで、電子機器の熱流体解析を簡易、かつ、効率的に解析できるようになります。

Package Creator    IC(半導体)パッケージのモデリング機能

Package Creatorは、Simcenter FLOEFD Electronicsに搭載されているICパッケージのモデリング機能です。

左図はPackage Creatorで選択できるICパッケージの一覧になり、18種類のテンプレートが提供されています。ICパッケージを選択すると、右図のモデリング専用の操作画面に移行します。操作画面にて、ICパッケージの構成部品がプロパティとして表示され、設計パラメータや材料特性を設定することで意図したICパッケージに変更ができます。

作成したICパッケージのモデルは、Simcenter FLOEFDの解析モデルに反映することができ、効率的に解析を行えます。

Smart PCB    プリント基板(PCB)のモデリング機能

Smart PCBは、Simcenter FLOEFD Electronicsで利用可能なプリント基板の解析モデル作成機能になります。一般的に、プリント基板をモデル化する場合に、配線パターンなどを表現するために、メッシュ数が大規模なモデルとなり、計算コストが増大します。

Smart PCBでは、プリント基板を多数のノードを持つネットワークアセンブリとしてモデル化します。Smart PCBでは下記に示すようにモデルの粒度を調整することができ、必要に応じて計算リソースを低減することができます。

下図は、電子基板を詳細に表現したモデルとSmart PCBモデルの解析結果の比較になります。詳細モデルでは計算に7.7時間かかっていますが、Smart PCBモデルでは70分で同等の結果が得られています。

マルチフィジクスシミューレションに対応

Simcenter FLOEFD Electronicsでは、熱流体解析だけでなく、電磁界解析と構造解析にも対応しており、これらを連携したマルチフィジクスシミュレーションを行うことができます。

下図に示すのはバスターの解析事例になります。電磁界解析により計算した電流密度を熱流体解析に反映して温度分布を取得し、最終的に構造解析により応力分布を評価しています。